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【摘要】物理实验设计是在实验进行之前，实验者依据一定的实验目的和要求，运用所学原理与知识，对于实验目的、实验原理，实验方案等实验步骤的制定。本文从实验目的．选择实验原理与设计实验方案等3个部分说明了物理实验设计的一些基本问题，然后从教学目标和学生现状2个方面论述了影响实验设计教学策略选择的因素。
【关键词】高中物理 实验设计 教学策略
【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962（2012）12（b）-0077-01
实验探究不仅仅是物理教学中的重要内容和学习方式，而且也是物理教学的目标。实验设计是物理实验教学中的重要组成部分，是科学探究的重要因素。进行实验设计不仅是物理教学的需要，同时也是培养学生实验能力、创新能力和解决问题能力的需要。
1 物理实验设计的概念及其相关问题
进行实验设计需要首先明确实验目的，即明确实验是为了说明什么。实验目的应当简单明了，明确说明待研究量。明确实验目的的意义在于，明确了研究目的就能够基本明确待研究量，从而为下一步的选择实验原理奠定基础。探究性实验的实验目的格式一般可以表述为（在xxx条件下）研究物理量A（因变量）与物理量B（自变量）的定量／定性关系。
实验原理是指实验进行所依据的原理。要对假设的验证具体化、程序化，或者说，要把实验目的演变为一个实验方案，就需要实验原理作为中间的桥梁。确定实验原理的目的在于为下一步进行的实验方案设计给出大体框架，便于进行实验方案设计从而完善整体实验设计。实验方案的设计包括实验器材选择、实验步骤设计（包括实验结果记录方式设计）等内容，因此实验方案设计是实验设计的重要组成部分。实验方案是对于实验原理的丰满与补充，将实验原理的具体化，从而形成具有可操作性的具体实施方案。实验方案设计内容应当包括实验进行前的实验设计和实验进行中以及实验结束后根据实验实施情况所进行的相应改进。
2 实验设计教学策略选择的两个维度
策略是指为达到某一目的而采用的手段，教学策略是一种教的策略。教学策略是从属于教学设计，依据特定的教学目标和教学对象制定的教学程序计划和采取的教学实施措施。教学策略具体体现在教与学的相互作用的活动中，教学策略的选择应当结合教学目标和学生学习现状等因素。
2．1结合教学目标选择教学策略
教学策略的制定应当结合具体教学目标的要求，根据教学目标要求是“知道”、“了解”或者是“掌握”来确定不同的教学策略。如教学目标对其要求不高，那么在选择实验设计教学策略时，并不需要整体实验都由学生设计，教师可以让学生设计部分，让学生对于其中的重难点有更加深入的理解，同时提升实验设计水平；对于教学目标要求较高的内容，教师可以选择学生设计整体实验，一方面学生经历物理规律得出的过程能够加深学生对于物理规律的认识，同时学生能够明确其适用范围、相关内容，加深认识。
实验教学目标是学生实验教学的灵魂。各学科课程目标的共同框架包括“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三方面的系统整合，作为新课程的价值追求，即由以知识为本位向以发展为本位转变。物理实验的教育功能可以得到充分挖掘，研究制订高中阶段各个物理实验具体的学习目标，使之成为实现知识、能力、态度有机整合的载体，并进一步达成高中物理实验学习的总体目标，从而为物理实验教学指明方向。如《探究感应电流的产生条件》一节的教学目标为：“通过观察电磁感应现象，理解产生感应电流的条件；经历感应电流产生条件的探究活动，提高学生的分析、论证能力；而本节内容的下一节《楞次定律》的教学目标为“理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向，解答有关问题；以上两节内容，涉及到的实验类似，只是从不同角度对实验进行解读。《探究感应电流的产生条件》一节内容教材安排为探究实验课，而在《楞次定律》中虽然有相关的实验设计，其目的是为楞次定律的学习做铺垫，因此在《探究感应电流的产生条件》一节中，教师可以采用目标——手段策略”甚至可以让学生使用想法——检验策略，将学生的想法——进行检验，在《楞次定律》教学中，教师需要使用缺点列举法，以原有实验设计为蓝本，对其进行改进。
2．2结合学生学习现状选择教学策略
教学策略的选择同时应当结合学生学习现状。实验设计教学的目的在于引导学生经历实验设计过程，学习实验设计的相关原理与方法，加深学生对于相关知识的理解。例如学生实验设计的基础相对较好，就可以进行相对较为完整的实验设计，若学生实验设计基础较为薄弱，进行整体实验设计就会费时费力，学生也容易产生畏难情绪，这是教师应当采用让学生改进已有实验方案进行实验设计的教学策略，使学生更易达成教师设定的教学目标，同时增加实验设计的信心与兴趣。学生是学习的主体，学生的学习情况是应当选择教学策略的基础。如果制定教学策略的过程中没有充分重视学生的知识技能水平、能力水平、思维发展水平等学习情况，那么教学策略就会失去其针对性。例如“运动中的弹簧测力计不易进行读数”是利用弹簧测力计进行实验设计时普遍会遇到的问题，在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中，采用缺点列举法指出问题后，采用固定弹簧测力计的方式进行实验，而在后续实验中，遇到相关问题时，就可以类比于这个实验，采用“移植法”将实验方法移植其中。
事实上，提升教师实验设计教学工作的效率，仅仅研究探究性实验中实验设计的具体策略是不够的，教师进行实验设计的上位的管理策略、如何在实验设计时对于现有实验进行进一步的分类，以便学生进行实验设计等内容仍需要投入大量精力去研究。
【关键词】高中物理 实验设计 教学策略
【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962（2012）12（b）-0077-01
实验探究不仅仅是物理教学中的重要内容和学习方式，而且也是物理教学的目标。实验设计是物理实验教学中的重要组成部分，是科学探究的重要因素。进行实验设计不仅是物理教学的需要，同时也是培养学生实验能力、创新能力和解决问题能力的需要。
1 物理实验设计的概念及其相关问题
进行实验设计需要首先明确实验目的，即明确实验是为了说明什么。实验目的应当简单明了，明确说明待研究量。明确实验目的的意义在于，明确了研究目的就能够基本明确待研究量，从而为下一步的选择实验原理奠定基础。探究性实验的实验目的格式一般可以表述为（在xxx条件下）研究物理量A（因变量）与物理量B（自变量）的定量／定性关系。
实验原理是指实验进行所依据的原理。要对假设的验证具体化、程序化，或者说，要把实验目的演变为一个实验方案，就需要实验原理作为中间的桥梁。确定实验原理的目的在于为下一步进行的实验方案设计给出大体框架，便于进行实验方案设计从而完善整体实验设计。实验方案的设计包括实验器材选择、实验步骤设计（包括实验结果记录方式设计）等内容，因此实验方案设计是实验设计的重要组成部分。实验方案是对于实验原理的丰满与补充，将实验原理的具体化，从而形成具有可操作性的具体实施方案。实验方案设计内容应当包括实验进行前的实验设计和实验进行中以及实验结束后根据实验实施情况所进行的相应改进。
2 实验设计教学策略选择的两个维度
策略是指为达到某一目的而采用的手段，教学策略是一种教的策略。教学策略是从属于教学设计，依据特定的教学目标和教学对象制定的教学程序计划和采取的教学实施措施。教学策略具体体现在教与学的相互作用的活动中，教学策略的选择应当结合教学目标和学生学习现状等因素。
2．1结合教学目标选择教学策略
教学策略的制定应当结合具体教学目标的要求，根据教学目标要求是“知道”、“了解”或者是“掌握”来确定不同的教学策略。如教学目标对其要求不高，那么在选择实验设计教学策略时，并不需要整体实验都由学生设计，教师可以让学生设计部分，让学生对于其中的重难点有更加深入的理解，同时提升实验设计水平；对于教学目标要求较高的内容，教师可以选择学生设计整体实验，一方面学生经历物理规律得出的过程能够加深学生对于物理规律的认识，同时学生能够明确其适用范围、相关内容，加深认识。
实验教学目标是学生实验教学的灵魂。各学科课程目标的共同框架包括“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三方面的系统整合，作为新课程的价值追求，即由以知识为本位向以发展为本位转变。物理实验的教育功能可以得到充分挖掘，研究制订高中阶段各个物理实验具体的学习目标，使之成为实现知识、能力、态度有机整合的载体，并进一步达成高中物理实验学习的总体目标，从而为物理实验教学指明方向。如《探究感应电流的产生条件》一节的教学目标为：“通过观察电磁感应现象，理解产生感应电流的条件；经历感应电流产生条件的探究活动，提高学生的分析、论证能力；而本节内容的下一节《楞次定律》的教学目标为“理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向，解答有关问题；以上两节内容，涉及到的实验类似，只是从不同角度对实验进行解读。《探究感应电流的产生条件》一节内容教材安排为探究实验课，而在《楞次定律》中虽然有相关的实验设计，其目的是为楞次定律的学习做铺垫，因此在《探究感应电流的产生条件》一节中，教师可以采用目标——手段策略”甚至可以让学生使用想法——检验策略，将学生的想法——进行检验，在《楞次定律》教学中，教师需要使用缺点列举法，以原有实验设计为蓝本，对其进行改进。
2．2结合学生学习现状选择教学策略
教学策略的选择同时应当结合学生学习现状。实验设计教学的目的在于引导学生经历实验设计过程，学习实验设计的相关原理与方法，加深学生对于相关知识的理解。例如学生实验设计的基础相对较好，就可以进行相对较为完整的实验设计，若学生实验设计基础较为薄弱，进行整体实验设计就会费时费力，学生也容易产生畏难情绪，这是教师应当采用让学生改进已有实验方案进行实验设计的教学策略，使学生更易达成教师设定的教学目标，同时增加实验设计的信心与兴趣。学生是学习的主体，学生的学习情况是应当选择教学策略的基础。如果制定教学策略的过程中没有充分重视学生的知识技能水平、能力水平、思维发展水平等学习情况，那么教学策略就会失去其针对性。例如“运动中的弹簧测力计不易进行读数”是利用弹簧测力计进行实验设计时普遍会遇到的问题，在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中，采用缺点列举法指出问题后，采用固定弹簧测力计的方式进行实验，而在后续实验中，遇到相关问题时，就可以类比于这个实验，采用“移植法”将实验方法移植其中。
事实上，提升教师实验设计教学工作的效率，仅仅研究探究性实验中实验设计的具体策略是不够的，教师进行实验设计的上位的管理策略、如何在实验设计时对于现有实验进行进一步的分类，以便学生进行实验设计等内容仍需要投入大量精力去研究。